TW201600757A - 煞車活塞、圓盤煞車、煞車活塞之製造方法及熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents

煞車活塞、圓盤煞車、煞車活塞之製造方法及熱硬化性樹脂組成物 Download PDF

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瀧花吉広
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Abstract

本發明之煞車活塞(100)係用於圓盤煞車者，具備由樹脂構件(101)所構成之活塞本體部(110)、及金屬構件(102)。活塞本體部(110)具有開口部(120)。金屬構件(102)被設置成覆蓋活塞本體部(110)之開口部(120)之側端面(125)。又，活塞本體部(110)之開口部(120)之側端面(125)與金屬構件(102)接合，金屬構件(102)至少於與活塞本體部(110)接合之接合面(103)具有由微細凹凸所構成之粗化層。並且，樹脂構件(101)之一部分存在於粗化層之構成上述凹凸之凹部的內部，藉此活塞本體部(110)之開口部(120)之側端面(125)與金屬構件(102)接合。

Description

煞車活塞、圓盤煞車、煞車活塞之製造方法及熱硬化性樹脂組成物
本發明係關於一種煞車活塞、圓盤煞車、煞車活塞之製造方法及熱硬化性樹脂組成物。
於圓盤煞車用煞車活塞中，為了輕量化而研究樹脂製煞車活塞。
作為關於樹脂製煞車活塞之習知技術，例如有以下者。
專利文獻1(日本特開平8-93916號公報)中記載有一種樹脂製活塞，其係用於圓盤煞車者，其特徵在於：至少於上述樹脂製活塞之煞車液壓之受壓面側之角部形成金屬補強構件。
專利文獻2(日本特開2011-148158號公報)中記載有一種活塞，其係杯狀之合成樹脂製活塞本體之開口端部與覆蓋該開口端部之外周面、內周面及開口端面之金屬蓋一體地結合而成。
專利文獻1：日本特開平8-93916號公報
專利文獻2：日本特開2011-148158號公報
然而，根據本發明人之研究，明瞭習知之樹脂製煞車活塞會因熱損害導致活塞表面氧化劣化，而機械強度逐漸降低。習知之樹脂製煞車活塞雖然於輕量方面優異，但於可靠性方面仍有改善之餘地。
本發明係鑒於上述情況而完成者，提供一種輕量性與可靠性之性能平衡優異之煞車活塞。
根據本發明，提供一種煞車活塞，其係用於圓盤煞車者，具備：活塞本體部：具有開口部且由樹脂構件所構成；及金屬構件：被設置成覆蓋上述活塞本體部之上述開口部之側端面；上述活塞本體部之上述開口部之側端面與上述金屬構件接合，上述金屬構件至少於與上述活塞本體部接合之接合面具有由微細凹凸所構成之粗化層，上述樹脂構件之一部分存在於上述粗化層之構成上述凹凸之凹部的內部，藉此上述活塞本體部之上述開口部之側端面與上述金屬構件接合。
進而，根據本發明，提供一種圓盤煞車，其具備上述煞車活塞。
進而，根據本發明，提供一種煞車活塞之製造方法，其係用 以製造上述煞車活塞之製造方法，包括：準備金屬構件及模具之步驟；於上述模具之成形空間內配置上述金屬構件之步驟；利用含有熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂組成物填充上述成形空間內之步驟；及於上述熱硬化性樹脂組成物之至少一部分與上述金屬構件接觸之狀態下使上述熱硬化性樹脂組成物硬化，藉此使由上述熱硬化性樹脂組成物所構成之上述樹脂構件與上述金屬構件接合而獲得煞車活塞的步驟。
進而，根據本發明，提供一種熱硬化性樹脂組成物，其係用於形成構成上述煞車活塞之上述樹脂構件者，該熱硬化性樹脂組成物含有熱硬化性樹脂及填充材料。
根據本發明，可提供一種輕量性與可靠性之性能平衡優異之煞車活塞。
100‧‧‧煞車活塞
101‧‧‧樹脂構件
102‧‧‧金屬構件
103‧‧‧金屬構件之與活塞本體部之接合面
110‧‧‧活塞本體部
120‧‧‧活塞本體部之開口部
125‧‧‧活塞本體部之開口部之側端面
201‧‧‧凹部
203‧‧‧凹部之開口部
205‧‧‧凹部之底部
300‧‧‧圓盤煞車
301‧‧‧圓盤轉子
302‧‧‧煞車墊
303‧‧‧油壓缸裝置
304‧‧‧卡鉗
305‧‧‧密封圈
D1、D2‧‧‧剖面寬度
D3‧‧‧深度
上述目的、及其他目的、特徵及優勢係藉由以下所述之較佳實施形態、及附隨於其之以下圖式而進一步明瞭。
圖1係表示本發明之實施形態之煞車活塞之構造之一例的剖面圖。
圖2係用以說明構成本發明之實施形態之金屬構件表面之粗化層的凹部之剖面形狀之例的模式圖。
圖3係表示本發明之實施形態之圓盤煞車之構造之一例的剖面圖。
以下，使用圖式對本發明之實施形態進行說明。再者，於所有圖式中，對相同之構成要素標記共用之符號，並適當省略說明。再者，數值範圍之「~」只要未特別預先說明，則表示以上至以下。
[煞車活塞]
首先，對本實施形態之煞車活塞進行說明。
圖1係表示本發明之實施形態之煞車活塞100之構造之一例的剖面圖。圖2係用以說明構成本發明之實施形態之金屬構件102表面之粗化層的凹部之剖面形狀之例的模式圖。
本實施形態之煞車活塞100係用於圓盤煞車者，且具備由樹脂構件101所構成之活塞本體部110、及金屬構件102。活塞本體部110具有開口部120。金屬構件102被設置成覆蓋活塞本體部110之開口部120之側端面125。又，活塞本體部110之開口部120之側端面125與金屬構件102接合，金屬構件102至少於與活塞本體部110接合之接合面103具有由微細凹凸所構成之粗化層。並且，樹脂構件101之一部分存在於粗化層之構成上述凹凸之凹部201的內部，藉此活塞本體部110之開口部120之側端面125與金屬構件102接合。
本實施形態之煞車活塞100例如為用於圖3所示之圓盤煞車300者。圖3係表示本發明之實施形態之圓盤煞車300之構造之一例的剖面圖。
本實施形態之圓盤煞車300具備圓盤轉子301、煞車墊302、油壓缸裝置303、卡鉗304、煞車活塞100、及密封圈305。圓盤煞車300例如為搭載於車輛者。
圓盤轉子301與旋轉軸(未圖示)連結。於圓盤轉子301之兩側設置有用以自圓盤轉子301之兩側夾持而發揮作用反作用，對圓盤轉子301賦予摩擦力之煞車墊302。
又，卡鉗304具有組入有用以對煞車墊302進行推壓驅動之油壓缸裝置303之構造。於油壓缸裝置303中組入有本實施形態之煞車活塞100。
再者，於煞車活塞100與油壓缸裝置303之間設置有密封圈305。
其次，對圓盤煞車300之作動進行說明。若於油壓缸裝置303中導入煞車液，則油壓缸裝置303內之煞車液壓變高，藉此使煞車活塞100推壓煞車墊302。藉此，煞車墊302推壓圓盤轉子301而制動旋轉軸。
本實施形態之煞車活塞100之形狀通常為圓筒狀或圓柱狀。
又，於本實施形態之煞車活塞100中，金屬構件102設置於與煞車墊302對向之位置。即，於本實施形態之煞車活塞100中，金屬構件102設置於推壓煞車墊302之面。藉此，可抑制因來自煞車墊302側之熱損害導致由樹脂構件101所構成之活塞本體部110之表面氧化劣化，而機械強度逐漸降低。
關於煞車活塞100，樹脂構件101之自25℃至玻璃轉移溫度之範圍之線膨脹係數αR與金屬構件102之自25℃至樹脂構件101之上述玻璃轉移溫度之範圍之線膨脹係數αM的差(αR-αM)之絕對值較佳為10ppm/℃以下，更佳為5ppm/℃以下。若上述線膨脹係數之差為上述上限值以 下，則可進一步抑制於煞車活塞100暴露於高溫下時所產生之因線膨脹之差所導致之熱應力。即，若上述線膨脹係數之差為上述上限值以下，則可進一步提高煞車活塞100於高溫下之尺寸穩定性。
再者，於本實施形態中，於線膨脹係數存在各向異性之情形時，表示其等之平均值。例如於樹脂構件101為片狀之情形時且流動方向(MD)之線膨脹係數與和其垂直之方向(TD)之線膨脹係數不同之情形時，其等之平均值成為樹脂構件101之線膨脹係數αR。
煞車活塞100並無特別限定，較佳為活塞本體部110之開口部120之側端面125與金屬構件102不隔著接著劑而接合。樹脂構件101與金屬構件102即便不隔著接著劑亦具有優異之接合強度。因此，可簡化煞車活塞100之製造步驟。
煞車活塞100較佳為下述填充材料(B)之一部分存在於粗化層之構成上述凹凸之凹部201之內部。藉此，可進一步提高樹脂構件101與金屬構件102相互進入之區域之機械強度。
存在於凹部201之內部之填充材料(B)之藉由電子顯微鏡照片之圖像解析所得之平均長徑較佳為0.1μm以上且5.0μm以下，更佳為0.2μm以上且4.0μm以下。藉此，可進一步提高樹脂構件101與金屬構件102相互進入之區域之機械強度。
又，存在於凹部201之內部之填充材料(B)之平均縱橫比較佳為1以上且50以下，更佳為1以上且40以下。
存在於凹部201之內部之填充材料(B)之平均長徑及平均縱橫比可以如下方式根據SEM照片而測定。首先，利用掃描型電子顯微鏡 對粗化層之剖面進行拍攝。由其觀察圖像任意選擇50個存在於凹部201之內部之填充材料(B)，並分別測定其等之長徑(於纖維狀填充材料之情形時為纖維長，於板狀填充材料之情形時為平面方向之長徑尺寸)及短徑(於纖維狀填充材料之情形時為纖維徑，於板狀填充材料之情形時為厚度方向之尺寸)。將累計全部長徑並除以個數所得者設為平均長徑。同樣，將累計全部短徑並除以個數所得者設為平均短徑。並且，將相對於平均短徑之平均長徑設為平均縱橫比。
又，存在於凹部201之內部之填充材料(B)較佳為選自由矽灰石、高嶺土黏土、滑石、碳酸鈣、氧化鋅、矽酸鈣水合物、硼酸鋁晶鬚、及鈦酸鉀纖維所組成之群中之一種或兩種以上。
其次，對本實施形態之作用及效果進行說明。本實施形態之煞車活塞100於與煞車墊302對向之位置設置有金屬構件102。藉此，可抑制因來自煞車墊302側之熱損害導致由樹脂構件101所構成之活塞本體部110之表面氧化劣化，而機械強度逐漸降低。
進而，本實施形態之煞車活塞100中，樹脂構件101之一部分存在於粗化層之構成上述凹凸之凹部201的內部，藉此活塞本體部110之開口部120之側端面125與金屬構件102接合。藉此，即便長時間暴露於高溫下，亦可維持活塞本體部110與金屬構件102之接合強度。其結果，可進一步抑制因來自煞車墊302側之熱損害導致由樹脂構件101所構成之活塞本體部110之表面氧化劣化，而機械強度逐漸降低。
又，本實施形態之煞車活塞100由於活塞本體部110係由樹脂構件101所構成，故而可保持所需之強度，並且與僅由同種金屬所構成之煞車活塞 相比較輕量。因此，例如於搭載於車輛時可實現節能之車輛。
根據以上，根據本實施形態，可提供一種輕量性與可靠性之性能平衡優異之煞車活塞100。
<樹脂構件>
以下，對本實施形態之樹脂構件101進行說明。
樹脂構件101例如係使含有熱硬化性樹脂(A)及填充材料(B)之熱硬化性樹脂組成物(P)硬化而成。
作為熱硬化性樹脂(A)，例如可使用酚樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、三聚氰胺樹脂、氧呾樹脂、順丁烯二醯亞胺樹脂、脲(尿素)樹脂、聚胺酯樹脂、聚矽氧樹脂、具有苯并環之樹脂、氰酸酯樹脂等。該等可單獨使用，亦可組合2種以上而使用。
於該等中，可較佳地使用耐熱性、加工性、機械特性、電氣特性、接著性及耐磨耗性優異之酚樹脂。
關於熱硬化性樹脂(A)之含量，於將樹脂構件101之整體設為100質量%時，較佳為5質量%以上且40質量%以下，更佳為10質量%以上且30質量%以下。
作為酚樹脂，例如可列舉：苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、雙酚A型酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型酚樹脂；羥甲基型可溶酚醛樹脂、二亞甲基醚型可溶酚醛樹脂、於桐油、亞麻籽油、核桃油等中熔融而成之油熔融可溶酚醛酚樹脂等可溶酚醛型酚樹脂；芳基伸烷基(aryl alkylene)型酚樹脂等。該等可單獨使用，亦可組合2種以上而使用。
於該等中，就獲取容易性、廉價及藉由輥混練之作業性良好等理由而言，較佳為酚醛清漆型酚樹脂。
於上述酚樹脂中，於使用酚醛清漆型酚樹脂之情形時，通常使用六亞甲基四胺作為硬化劑。六亞甲基四胺並無特別限定，相對於酚醛清漆型酚樹脂100質量份，較佳為使用10~25質量份，更佳為使用13~20質量份。若六亞甲基四胺之使用量為上述下限值以上，則可縮短成形時之硬化時間。又，若六亞甲基四胺之使用量為上述上限值以下，則可改善所獲得之煞車活塞100之外觀。
就提高樹脂構件101之機械強度之觀點而言，熱硬化性樹脂組成物(P)較佳為含有填充材料(B)。但是，於本實施形態中，填充材料(B)中不包括下述彈性體(D)。
關於填充材料(B)之含量，於將樹脂構件101之整體設為100質量%時，較佳為50質量%以上且90質量%以下，更佳為60質量%以上且80質量%以下。藉由將填充材料(B)之含量設為上述範圍內，可提高熱硬化性樹脂組成物(P)之作業性，並且進一步提高所獲得之樹脂構件101之機械強度。藉此，可獲得樹脂構件101與金屬構件102之接合強度更加優異之煞車活塞100。又，可藉由調整填充材料(B)之種類或含量，而調整所獲得之樹脂構件101之線膨脹係數αR之值等。
作為填充材料(B)，例如可列舉纖維狀填充材料、粒狀填充材料、板狀填充材料等。此處，纖維狀填充材料係其形狀為纖維狀之填充材料。板狀填充材料係其形狀為板狀之填充材料。粒狀填充材料係包含不定形狀之除纖維狀、板狀以外之形狀之填充材料。
作為上述纖維狀填充材料，例如可列舉：玻璃纖維、碳纖維、石棉纖維、金屬纖維、矽灰石、厄帖浦石、海泡石、岩絨、硼酸鋁晶鬚、鈦酸鉀纖維、碳酸鈣晶鬚、氧化鈦晶鬚、陶瓷纖維等纖維狀無機填充材料；芳族聚醯胺(aramid)纖維、聚醯亞胺纖維、聚對伸苯基苯并二唑纖維等纖維狀有機填充材料。該等可單獨使用，亦可組合2種以上而使用。
又，作為上述板狀填充材料、粒狀填充材料，例如可列舉：滑石、高嶺土黏土、碳酸鈣、氧化鋅、矽酸鈣水合物、雲母、玻璃薄片、玻璃粉、碳酸鎂、二氧化矽、氧化鈦、氧化鋁、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硫酸鋇、硫酸鈣、亞硫酸鈣、硼酸鋅、偏硼酸鋇、硼酸鋁、硼酸鈣、硼酸鈉、氮化鋁、氮化硼、氮化矽、上述纖維狀填充材料之粉碎物等。該等可單獨使用，亦可組合2種以上而使用。
於將填充材料(B)之整體設為100質量%時，填充材料(B)較佳為包含1質量%以上且100質量%以下之藉由雷射繞射散射式粒度分布測定法所得之重量基準粒度分布之平均粒徑超過5μm之填充材料(B1)，更佳為包含2質量%以上且98質量%以下。藉此，可提高熱硬化性樹脂組成物(P)之作業性，並且進一步提高所獲得之樹脂構件101之機械強度。填充材料(B1)之平均粒徑之上限並無特別限定，例如為100μm以下。
作為填充材料(B1)，更佳為包含平均長徑為5μm以上且50mm以下且平均縱橫比為1以上且1000以下之纖維狀填充材料或板狀填充材料。
填充材料(B1)之平均長徑及平均縱橫比例如可以如下方式根據SEM照片而測定。首先，利用掃描型電子顯微鏡對複數個纖維狀填充材料或板狀填充材料進行拍攝。由其觀察圖像任意選擇50個纖維狀填充材料或板狀 填充材料，並分別測定其等之長徑(於纖維狀填充材料之情形時為纖維長，於板狀填充材料之情形時為平面方向之長徑尺寸)及短徑(於纖維狀填充材料之情形時為纖維徑，於板狀填充材料之情形時為厚度方向之尺寸)。將累計全部長徑並除以個數所得者設為平均長徑。同樣，將累計全部短徑並除以個數所得者設為平均短徑。並且，將相對於平均短徑之平均長徑設為平均縱橫比。
作為填充材料(B1)，較佳為選自矽灰石、玻璃纖維、碳纖維、玻璃珠、碳酸鈣等中之1種或2種以上。若使用此種填充材料(B1)，則可尤其提高樹脂構件101之機械強度。
又，於將填充材料(B)之整體設為100質量%時，填充材料(B)較佳為包含0質量%以上且99質量%以下之藉由雷射繞射散射式粒度分布測定法所得之重量基準粒度分布之平均粒徑為0.1μm以上且5μm以下之填充材料(B2)，更佳為包含2質量%以上且98質量%以下。藉此，可使填充材料(B)充分地存在於凹部201之內部。其結果，可進一步提高樹脂構件101與金屬構件102相互進入之區域之機械強度。
作為填充材料(B2)，更佳為包含平均長徑較佳為0.1μm以上且100μm以下、更佳為0.2μm以上且50μm以下且平均縱橫比較佳為1以上且50以下、更佳為1以上且40以下之纖維狀填充材料或板狀填充材料。
填充材料(B2)之平均長徑及平均縱橫比例如可以如下方式根據SEM照片而測定。首先，利用掃描型電子顯微鏡對複數個纖維狀填充材料或板狀填充材料進行拍攝。由其觀察圖像任意選擇50個纖維狀填充材料或板狀填充材料，並分別測定其等之長徑(於纖維狀填充材料之情形時為纖維長， 於板狀填充材料之情形時為平面方向之長徑尺寸)及短徑(於纖維狀填充材料之情形時為纖維徑，於板狀填充材料之情形時為厚度方向之尺寸)。將累計全部長徑並除以個數所得者設為平均長徑。同樣，將累計全部短徑並除以個數所得者設為平均短徑。並且，將相對於平均短徑之平均長徑設為平均縱橫比。
作為此種填充材料(B2)，較佳為選自矽灰石、高嶺土黏土、滑石、碳酸鈣、氧化鋅、矽酸鈣水合物、硼酸鋁晶鬚、及鈦酸鉀纖維中之1種或2種以上。
又，填充材料(B)亦可進行利用下述矽烷偶合劑(C)等偶合劑之表面處理。
熱硬化性樹脂組成物(P)亦可進而含有矽烷偶合劑(C)。藉由含有矽烷偶合劑(C)，可提高樹脂構件101與金屬構件102之密接性。又，藉由含有矽烷偶合劑(C)，可使熱硬化性樹脂(A)與填充材料(B)之親和性提高，其結果，可進一步提高樹脂構件101之機械強度。
矽烷偶合劑(C)之含量依存於填充材料(B)之比表面積，因此並無特別限定，相對於填充材料(B)100質量份，較佳為0.01質量份以上且4.0質量份以下，更佳為0.1質量份以上且1.0質量份以下。若矽烷偶合劑(C)之含量為上述範圍內，則可充分地被覆填充材料(B)，並且進一步提高樹脂構件101之機械強度。
作為矽烷偶合劑(C)，例如可列舉：γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等含有環氧基之烷氧基矽烷化合物；γ-巰基丙基 三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三乙氧基矽烷等含有巰基之烷氧基矽烷化合物；γ-脲基丙基三乙氧基矽烷、γ-脲基丙基三甲氧基矽烷、γ-(2-脲基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷等含有脲基之烷氧基矽烷化合物；γ-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基乙基二甲氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基乙基二乙氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基三氯矽烷等含有異氰酸基之烷氧基矽烷化合物；γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷等含有胺基之烷氧基矽烷化合物；γ-羥基丙基三甲氧基矽烷、γ-羥基丙基三乙氧基矽烷等含有羥基之烷氧基矽烷化合物等。
該等可單獨使用，亦可組合2種以上而使用。
熱硬化性樹脂組成物(P)之製造方法並無特別限定，可藉由一般公知之方法而製造。例如可列舉以下方法。首先，摻合熱硬化性樹脂(A)、視需要之填充材料(B)、矽烷偶合劑(C)、彈性體(D)、硬化劑、硬化助劑、脫模劑、顏料、難燃劑、耐候劑、抗氧化劑、塑化劑、潤滑劑、滑動劑、發泡劑等並均勻地混合。繼而，藉由輥、雙向捏合機、雙軸擠出機等單獨之混練裝置或輥與其他混練裝置之組合將所獲得之混合物進行加熱熔融混練。最後，對所獲得之混合物進行造粒或粉碎，藉此獲得熱硬化性樹脂組成物(P)。
樹脂構件101之自25℃至玻璃轉移溫度之範圍之線膨脹係數αR較佳為10ppm/℃以上且35ppm/℃以下，更佳為10ppm/℃以上 且25ppm/℃以下。若線膨脹係數αR為上述範圍內，則可進一步提高煞車活塞100之可靠性。
<金屬構件>
以下，對金屬構件102進行說明。
關於金屬構件102，就提高活塞本體部110與金屬構件102之接合強度之觀點而言，於金屬構件102之與活塞本體部110之接合面103具有由微細凹凸所構成之粗化層。此處，所謂粗化層係指設置於金屬構件102之表面之具有複數個凹部201之區域。
粗化層之厚度較佳為3μm以上且40μm以下，更佳為4μm以上且32μm以下，尤佳為4μm以上且30μm以下。若粗化層之厚度為上述範圍內，則可進一步提高活塞本體部110與金屬構件102之接合強度。此處，於本實施形態中，粗化層之厚度表示於複數個凹部201中深度最大者之深度D3，可根據電子顯微鏡(SEM)照片而算出。
凹部201之剖面較佳為成為下述形狀：於凹部201之自開口部203至底部205之間的至少一部分，具有大於開口部203之剖面寬度D1的剖面寬度D2。
如圖2所示，凹部201之剖面形狀只要D2大於D1，則無特別限定，可採取各種形狀。凹部201之剖面形狀例如可藉由電子顯微鏡(SEM)進行觀察。
雖然若凹部201之剖面形狀為上述形狀則可獲得接合強度更加優異之煞車活塞100之原因未必明確，但認為其原因在於：接合面103之表面成為可使樹脂構件101與金屬構件102之間之投錨(anchor)效應進 一步強烈地表現之構造。
若凹部201之剖面形狀為上述形狀，則樹脂構件101卡在凹部201之自開口部203至底部205之間，因此投錨效應有效地發揮作用。因此，認為活塞本體部110與金屬構件102之接合強度提高。
凹部201之平均深度較佳為0.5μm以上且40μm以下，更佳為1μm以上且30μm以下。若凹部201之平均深度為上述上限值以下，則熱硬化性樹脂組成物(P)可充分地進入至凹部201之深處，因此可進一步提高樹脂構件101與金屬構件102相互進入之區域之機械強度。若凹部201之平均深度為上述下限值以上，則可增加存在於凹部201之內部之填充材料(B)之比率，因此可提高樹脂構件101與金屬構件102相互進入之區域之機械強度。因此，若凹部201之平均深度為上述範圍內，則可進一步提高活塞本體部110與金屬構件102之接合強度。
凹部201之平均深度例如可以如下方式根據掃描型電子顯微鏡(SEM)照片而測定。首先，利用掃描型電子顯微鏡對粗化層之剖面進行拍攝。由其觀察圖像任意選擇50個凹部201，並分別測定其等之深度。將累計全部凹部201之深度並除以個數所得者設為平均深度。
凹部201之開口部203之平均剖面寬度較佳為2μm以上且60μm以下，更佳為3μm以上且50μm以下，進而較佳為3μm以上且30μm以下。若開口部203之平均剖面寬度為上述上限值以下，則可使樹脂構件101與金屬構件102之間之投錨效應進一步強烈地表現。若開口部203之平均剖面寬度為上述下限值以上，則可增加存在於凹部201之內部之填充材料(B)之比率，因此可提高活塞本體部110與金屬構件102之接合 面之樹脂構件101之強度。因此，若開口部203之平均剖面寬度為上述範圍內，則可進一步提高活塞本體部110與金屬構件102之接合強度。
開口部203之平均剖面寬度例如可以如下方式根據SEM照片而測定。首先，利用掃描型電子顯微鏡對粗化層之剖面進行拍攝。由其觀察圖像任意選擇50個凹部201，並分別測定其等之剖面寬度D1。將累計全部開口部203之剖面寬度D1並除以個數所得者設為平均剖面寬度。
金屬構件102之接合面103之表面粗糙度Ra較佳為0.5μm以上且40.0μm以下，更佳為1.0μm以上且20.0μm以下，尤佳為1.0μm以上且10.0μm以下。若上述表面粗糙度Ra為上述範圍內，則可進一步提高活塞本體部110與金屬構件102之接合強度。
又，金屬構件102之接合面103之最大高度Rz較佳為1.0μm以上且40.0μm以下，更佳為3.0μm以上且30.0μm以下。若上述最大高度Rz為上述範圍內，則可進一步提高活塞本體部110與金屬構件102之接合強度。再者，Ra及Rz可依據JIS-B0601進行測定。
金屬構件102之至少與活塞本體部110接合之接合面103之藉由氮吸附BET法所得之實際表面積相對於表觀表面積之比(以下亦簡稱為比表面積)較佳為100以上，更佳為150以上。若上述比表面積為上述下限值以上，則可進一步提高活塞本體部110與金屬構件102之接合強度。又，上述比表面積較佳為400以下，更佳為380下，尤佳為300以下。若上述比表面積為上述上限值以下，則可進一步提高活塞本體部110與金屬構件102之接合強度。
此處，本實施形態中之表觀表面積意指假定金屬構件102 之表面為無凹凸之平滑狀之情形時之表面積。例如於其表面形狀為長方形之情形時，以縱之長度×橫之長度來表示。另一方面，本實施形態中之藉由氮吸附BET法所得之實際表面積意指藉由氮氣之吸附量所求出之BET表面積。例如可針對經真空乾燥之測定對象試樣，使用自動比表面積/細孔分布測定裝置(BELSORPminiII，NIPPON BEL公司製造)測定液態氮溫度下之氮吸附脫附量，並根據該氮吸附脫附量而算出。
雖然若上述比表面積為上述範圍內則可獲得接合強度更加優異之煞車活塞100之原因未必明確，但認為其原因在於：與活塞本體部110之接合面103之表面成為可使樹脂構件101與金屬構件102之間之投錨效應進一步強烈地表現之構造。
若上述比表面積為上述下限值以上，則樹脂構件101與金屬構件102之接觸面積變大，而樹脂構件101與金屬構件102相互進入之區域增加。其結果，認為投錨效應發揮作用之區域增加，而活塞本體部110與金屬構件102之接合強度進一步提高。
另一方面，若上述比表面積過大，則樹脂構件101與金屬構件102相互進入之區域之金屬構件102之比率減少，因此該區域之機械強度降低。因此，認為若上述比表面積為上述上限值以下，則樹脂構件101與金屬構件102相互進入之區域之機械強度進一步提高，其結果，可進一步提高活塞本體部110與金屬構件102之接合強度。
根據以上推測：若上述比表面積為上述範圍內，則與樹脂構件101之接合面103之表面成為可使樹脂構件101與金屬構件102之間之投錨效應進一步強烈地表現之平衡良好之構造。
金屬構件102並無特別限定，至少與活塞本體部110接合之接合面103之光澤度較佳為0.1以上，更佳為0.5以上，進而較佳為1以上。若上述光澤度為上述下限值以上，則可進一步提高活塞本體部110與金屬構件102之接合強度。又，上述光澤度較佳為30以下，更佳為20以下。若上述光澤度為上述上限值以下，則可進一步提高活塞本體部110與金屬構件102之接合強度。此處，本實施形態中之光澤度表示依據ASTM-D523所測得之測定角度60°之值。光澤度例如可使用數位光澤度計(20°、60°)(GM-26型，村上色彩技術研究所公司製造)進行測定。
雖然若上述光澤度為上述範圍內則可獲得接合強度更加優異之煞車活塞100之原因未必明確，但認為其原因在於：與活塞本體部110之接合面103之表面成為更加雜亂之構造，成為可使樹脂構件101與金屬構件102之間之投錨效應進一步強烈地表現之構造。
構成金屬構件102之金屬材料並無特別限定，就獲取之容易性或價格之觀點而言，可列舉：鐵、不鏽鋼、鋁、鋁合金、鎂、鎂合金、銅及銅合金等。該等可單獨使用，亦可組合2種以上而使用。於該等中，就耐蝕性且高強度之方面而言，較佳為不鏽鋼。
其次，對在金屬構件102之表面形成粗化層之方法進行說明。
粗化層例如可藉由使用表面處理劑對金屬構件102之表面進行化學處理而形成。
此處，使用表面處理劑對金屬構件102之表面進行化學處理本身於習知技術中亦有進行。但是，本發明人等發現：藉由高度控制(1)金屬構件 與表面處理劑之組合、(2)化學處理之溫度及時間、(3)化學處理後之金屬構件表面之後處理等因素，可獲得可進一步提高活塞本體部110與金屬構件102之接合強度之粗化層。為了獲得可進一步提高活塞本體部110與金屬構件102之接合強度之粗化層，尤其重要的是高度控制該等因素。
以下，表示於金屬構件102之表面上形成粗化層之方法之一例。但是，本實施形態之粗化層之形成方法並不限定於以下例。
首先，(1)選擇金屬構件與表面處理劑之組合。
於使用由鐵或不鏽鋼所構成之金屬構件之情形時，較佳為選擇將無機酸、氯離子源、銅(II)離子源、硫醇系化合物視需要組合而成之水溶液作為表面處理劑。
於使用由鋁或鋁合金所構成之金屬構件之情形時，較佳為選擇將鹼源、兩性金屬離子源、硝酸根離子源、含硫化合物視需要組合而成之水溶液作為表面處理劑。
於使用由鎂或鎂合金所構成之金屬構件之情形時，較佳為使用鹼源、尤其是選擇氫氧化鈉之水溶液作為表面處理劑。
於使用由銅或銅合金所構成之金屬構件之情形時，較佳為選擇使用有選自如下物質中之至少1種之水溶液作為表面處理劑：硝酸、硫酸等無機酸、不飽和羧酸等有機酸、過硫酸鹽、過氧化氫、咪唑及其衍生物、四唑及其衍生物、胺基四唑及其衍生物、胺基三唑及其衍生物等唑類、吡啶衍生物、三、三衍生物、烷醇胺、烷基胺衍生物、聚伸烷基二醇、糖醇、銅(II)離子源、氯離子源、膦酸系螯合劑氧化劑、N,N-雙(2-羥基乙基)-N-環己基胺。
其次，(2)使金屬構件浸漬於表面處理劑中，而對金屬構件表面進行化學處理。此時，處理溫度例如為30℃。又，處理時間係根據所選定之金屬構件之材質或表面狀態、表面處理劑之種類或濃度、處理溫度等而適當決定，例如為30~300秒。此時，重要的是將金屬構件之深度方向之蝕刻量設為較佳為3μm以上、更佳為5μm以上。金屬構件之深度方向之蝕刻量可根據所溶解之金屬構件之重量、比重及表面積而算出並進行評價。該深度方向之蝕刻量可藉由表面處理劑之種類或濃度、處理溫度、處理時間等而調整。
於本實施形態中，可藉由調整深度方向之蝕刻量，而調整上述粗化層之厚度、凹部201之平均深度、比表面積、光澤度、Ra、Rz等。
最後，(3)對化學處理後之金屬構件表面進行後處理。首先，將金屬構件表面進行水洗、乾燥。繼而，利用硝酸水溶液等對已進行化學處理之金屬構件表面進行處理。
藉由以上程序，可獲得本實施形態之具有粗化層之金屬構件102。
[煞車活塞之製造方法]
其次，對煞車活塞100之製造方法進行說明。作為煞車活塞100之製造方法並無特別限定，例如可列舉：射出成形法、轉移成形法、壓縮成形法、射出壓縮成形法等。於該等中，射出成形法、壓縮成形法尤其適合。
本實施形態之煞車活塞100之製造方法例如包括以下步驟。
首先，準備金屬構件102及模具。關於金屬構件102，就提高密接性、耐久性等觀點而言，較佳為準備至少與活塞本體部110接合之部分經粗化處理之金屬構件102。
繼而，於模具之成形空間內配置金屬構件102。
繼而，例如使用射出成形機，利用流動化之熱硬化性樹脂組成物(P)填充成形空間內。繼而，於熱硬化性樹脂組成物(P)之至少一部分與金屬構件102接觸之狀態下使熱硬化性樹脂組成物(P)硬化，藉此使由熱硬化性樹脂組成物(P)所構成之樹脂構件101與金屬構件102接合。藉由以上而獲得煞車活塞100。
為了良好地進行成形，熱硬化性樹脂組成物(P)較佳為流動性高。因此，熱硬化性樹脂組成物(P)於175℃之熔融黏度較佳為10Pa‧s以上且3000Pa‧s以下，更佳為30Pa‧s以上且2000Pa‧s以下。於175℃之熔融黏度例如可藉由島津製作所公司製造之熱流動評價裝置(flow tester)而測定。
為了實現具有此種黏度行為之熱硬化性樹脂組成物(P)，例如只要適當調整上述熱硬化性樹脂(A)之種類或量、填充材料(B)之種類或量、彈性體(D)之種類或量即可。
於本實施形態之煞車活塞100之製造方法中，較佳為於利用流動化之熱硬化性樹脂組成物(P)填充成形空間內之步驟中，一面藉由熱硬化性樹脂組成物(P)之流動壓力將金屬構件102壓抵於模具之成形面，一面利用熱硬化性樹脂組成物(P)填充成形空間。藉由如此，可獲得抑制毛邊之產生且金屬構件102與活塞本體部110之密接性優異之良好品質之煞車活塞100。
於本實施形態中，煞車活塞100之成形條件係根據所採用之成形方法而異，因此並無特別限定，可採用所採用之成形方法中之一般公 知之成形條件。於使用壓縮成形法作為成形方法之情形時，例如可列舉溫度150~180℃、壓力5~30MPa、硬化時間30秒至5分鐘之成形條件。
以上，對本發明之實施形態進行了說明，但該等為本發明之例示，亦可採用除上述以外之各種構成。
[實施例]
以下，參照實施例、比較例詳細地說明本實施形態。再者，本實施形態並不受該等實施例之記載任何限定。
(實施例1)
<熱硬化性樹脂組成物(P1)之製備>
將酚醛清漆型酚樹脂(PR-51305，SUMITOMO BAKELITE公司製造)20.0質量%、六亞甲基四胺3.0質量%、玻璃纖維A(CS3E479，日東紡公司製造，平均粒徑：11μm，平均長徑：3mm，平均縱橫比：270)3.0質量%、矽灰石A(NYCO Minerals公司製造，NYAD325，平均粒徑：10μm，平均長徑：50μm)55.0質量%、燒成黏土(Imerys公司製造，PoleStar 501，平均粒徑：0.6μm)16.0質量%、氧化鎂(神島化學工業公司製造)1.0質量%、潤滑劑等其他成分2.0質量%分別進行乾式混合，利用90℃之加熱輥將其等熔融混練，製成片狀並進行冷卻，將所得者粉碎而獲得顆粒狀之熱硬化性樹脂組成物(P1)。
<金屬構件之表面處理>
首先，準備未進行表面處理之不鏽鋼片材A(80mm×10mm，厚度1.0mm，密度7.93g/cm3，導熱率16.7W/(m‧K)，SUS304)。又，製備硫酸(50質量%)、硫酸銅(II)五水合物(3質量%)、氯化鉀(3質量%)、 硫柳酸(0.0001質量%)之水溶液。然後，於所獲得之水溶液(30℃)中浸漬不鏽鋼片材A並振盪，使其於深度方向上溶解15μm(根據不鏽鋼減少之重量而算出)。繼而，進行水洗、乾燥，而獲得不鏽鋼片材1。
<金屬構件之評價方法>
(金屬構件之表面粗糙度之測定)
使用超深度形狀測定顯微鏡(KEYENCE公司製造之VK9700)對倍率20倍時之金屬構件之與樹脂構件之接合面之表面形狀進行測定。表面粗糙度係測定Ra及Rz。Ra及Rz係依據JIS-B0601進行測定。
不鏽鋼片材1之Ra為2.5μm，Rz為15.3μm。
(比表面積之測定)
將測定對象試樣於120℃真空乾燥6小時後，使用自動比表面積/細孔分布測定裝置(BELSORPminiII，NIPPON BEL公司製造)對液態氮溫度下之氮吸附脫附量進行測定。藉由氮吸附BET法所得之實際表面積係根據BET曲線(BET plot)而算出。藉由將所測定之利用氮吸附BET法所得之實際表面積除以表觀表面積，而算出比表面積。
不鏽鋼片材1之比表面積為250。
(金屬構件之表面之光澤度之測定)
金屬構件之表面之光澤度係使用數位光澤度計(20°、60°)(GM-26型，村上色彩技術研究所公司製造)並依據ASTM-D523以測定角度60°進行測定。
不鏽鋼片材1之光澤度為10。
(金屬構件之表面之觀察)
利用電子顯微鏡(SEM)對金屬構件之表面進行拍攝，並觀察存在於金屬構件之表面之粗化層之構造。由該觀察圖像分別求出粗化層之厚度、凹部之剖面形狀、凹部之平均深度、開口部之平均剖面寬度。
不鏽鋼片材1之粗化層之厚度為15μm，凹部之平均深度為13μm，開口部之平均剖面寬度為14μm。又，如圖2所示，凹部之剖面成為下述形狀：於凹部之自開口部至底部之間的至少一部分，具有大於開口部之剖面寬度的剖面寬度。
(線膨脹係數αM之測定)
使用熱機械分析裝置TMA(TA Instruments公司製造，EXSTAR6000)，於5℃/分鐘之壓縮條件下對自25℃至樹脂構件之玻璃轉移溫度之範圍之線膨脹係數αM進行測定。不鏽鋼片材1之線膨脹係數αM為17ppm/℃。
<金屬樹脂複合體之製作>
使用所獲得之熱硬化性樹脂組成物(P1)及不鏽鋼片材1而製作金屬樹脂複合體1。具體而言，藉由以下程序而製作。
首先，於模具內不固定地配置厚度1mm之不鏽鋼片材1。繼而，以硬化後之厚度成為3mm之方式將熱硬化性樹脂組成物(P1)加熱，並於上述模具內注入規定量。此時，藉由熱硬化性樹脂組成物(P1)之流體壓力將不鏽鋼片材1壓抵於模具之內壁。最後，藉由壓縮成形使熱硬化性樹脂組成物(P1)硬化，藉此獲得即為「厚度3mm之樹脂構件片材與厚度1mm之不鏽鋼片材1之2層片材」之金屬樹脂複合體1。將該金屬樹脂複合體1設為試片1。再者，將壓縮成形條件設為有效壓力20MPa、模具溫度175℃、硬化時間3分鐘。
(金屬樹脂複合體之接合面之觀察)
利用電子顯微鏡(SEM)對金屬樹脂複合體1之接合面之剖面進行拍攝，並觀察接合面之剖面之構造。由該觀察圖像求出凹部之內部之填充材料之有無。再者，凹部之內部之填充材料之有無亦根據能量分散型螢光X射線分析而確認。
(線膨脹係數αR之測定)
使用熱機械分析裝置TMA(TA Instruments公司製造，EXSTAR6000)，於5℃/分鐘之壓縮條件下對樹脂構件片材之自25℃至玻璃轉移溫度之範圍之線膨脹係數αR進行測定。由熱硬化性樹脂組成物(P1)所構成之厚度3mm之樹脂構件片材之線膨脹係數αR之平均值為15ppm/℃。因此，線膨脹係數之差(αR-αM)之絕對值為2ppm/℃。
(彎曲強度保持率)
將所獲得之試片1於350℃環境中保管100小時。此時，將不鏽鋼片材1配置於上側而保管。
依據JIS K 6911於25℃環境下分別測定保管前後之試片之彎曲強度，並算出彎曲強度保持率。此時，將不鏽鋼片材1配置於下側而進行試驗。
(煞車活塞之可靠性評價)
首先，於與製作試片1相同之條件下製作圖1所示之煞車活塞。繼而，將所獲得之煞車活塞收容於卡鉗，並於使金屬構件與350℃之熱板接觸之狀態下保管100小時。其後，調查有無金屬構件之剝離。
評價基準如下所述。
○：於活塞本體部與金屬構件之間未見剝離
×：於活塞本體部與金屬構件之間可見-部分剝離、或於活塞本體部表面可見鼓出
(實施例2)
使用以下之熱硬化性樹脂組成物(P2)代替熱硬化性樹脂組成物(P1)，除此以外，藉由與實施例1相同之方法製作金屬樹脂複合體2。將該金屬樹脂複合體2設為試片2，並進行與實施例1相同之評價。
將酚醛清漆型酚樹脂(PR-51305，SUMITOMO BAKELITE公司製造)20.0質量%、六亞甲基四胺3.0質量%、玻璃纖維A(CS3E479，日東紡公司製造，平均粒徑：11μm，平均長徑：3mm，平均縱橫比：270)1.5質量%、矽灰石A(NYCO Minerals公司製造，NYAD325，平均粒徑：10μm，平均長徑：50μm)55.0質量%、燒成黏土(Imerys公司製造，PoleStar 501，平均粒徑：0.6μm)17.5質量%、氧化鎂(神島化學工業公司製造)1.0質量%、潤滑劑等其他成分2.0質量%分別進行乾式混合，利用90℃之加熱輥將其等熔融混練，製成片狀並進行冷卻，將所得者粉碎而獲得顆粒狀之熱硬化性樹脂組成物(P2)。
由熱硬化性樹脂組成物(P2)所構成之厚度3mm之樹脂構件片材之線膨脹係數αR之平均值為15ppm/℃。因此，線膨脹係數之差(αR-αM)之絕對值為2ppm/℃。
(實施例3)
使用以下之熱硬化性樹脂組成物(P3)代替熱硬化性樹脂組成物(P1)，除此以外，藉由與實施例1相同之方法製作金屬樹脂複合體3。將該金屬樹脂複合體3設為試片3，並進行與實施例1相同之評價。
將酚醛清漆型酚樹脂(PR-51305，SUMITOMO BAKELITE公司製造)20.0質量%、六亞甲基四胺3.0質量%、玻璃纖維A(CS3E479，日東紡公司製造，平均粒徑：11μm，平均長徑：3mm，平均縱橫比：270)4.5質量%、矽灰石A(NYCO Minerals公司製造，NYAD325，平均粒徑：10μm，平均長徑：50μm)55.0質量%、燒成黏土(Imerys公司製造，PoleStar 501，平均粒徑：0.6μm)14.5質量%、氧化鎂(神島化學工業公司製造)1.0質量%、潤滑劑等其他成分2.0質量%分別進行乾式混合，利用90℃之加熱輥將其等熔融混練，製成片狀並進行冷卻，將所得者粉碎而獲得顆粒狀之熱硬化性樹脂組成物(P3)。
由熱硬化性樹脂組成物(P3)所構成之厚度3mm之樹脂構件片材之線膨脹係數αR之平均值為16ppm/℃。因此，線膨脹係數之差(αR-αM)之絕對值為1ppm/℃。
(實施例4)
使用以下之熱硬化性樹脂組成物(P4)代替熱硬化性樹脂組成物(P1)，除此以外，藉由與實施例1相同之方法製作金屬樹脂複合體4。將該金屬樹脂複合體4設為試片4，並進行與實施例1相同之評價。
將可溶酚醛型酚樹脂(SUMITOMO BAKELITE公司製造，PR-513723)20.0質量%、玻璃纖維A(CS3E479，日東紡公司製造，平均粒徑：11μm，平均長徑：3mm，平均縱橫比：270)20.0質量%、矽灰石A(NYCO Minerals公司製造，NYAD325，平均粒徑：10μm，平均長徑：50μm)40.0質量%、燒成黏土(Imerys公司製造，PoleStar 501，平均粒徑：0.6μm)15.0質量%、氧化鎂(神島化學工業公司製造)2.0質量%、潤滑劑等其他成分3.0質量% 分別進行乾式混合，利用90℃之加熱輥將其等熔融混練，製成片狀並進行冷卻，將所得者粉碎而獲得顆粒狀之熱硬化性樹脂組成物(P4)。
由熱硬化性樹脂組成物(P4)所構成之厚度3mm之樹脂構件片材之線膨脹係數αR之平均值為13ppm/℃。因此，線膨脹係數之差(αR-αM)之絕對值為4ppm/℃。
(實施例5)
使用以下之熱硬化性樹脂組成物(P5)代替熱硬化性樹脂組成物(P1)，除此以外，藉由與實施例1相同之方法製作金屬樹脂複合體5。將該金屬樹脂複合體5設為試片5，並進行與實施例1相同之評價。
將可溶酚醛型酚樹脂(SUMITOMO BAKELITE公司製造，PR-513723)20.0質量%、玻璃纖維A(CS3E479，日東紡公司製造，平均粒徑：11μm，平均長徑：3mm，平均縱橫比：270)10.0質量%、矽灰石A(NYCO Minerals公司製造，NYAD325，平均粒徑：10μm，平均長徑：50μm)40.0質量%、燒成黏土(Imerys公司製造，PoleStar 501，平均粒徑：0.6μm)25.0質量%、氧化鎂(神島化學工業公司製造)2.0質量%、潤滑劑等其他成分3.0質量%分別進行乾式混合，利用90℃之加熱輥將其等熔融混練，製成片狀並進行冷卻，將所得者粉碎而獲得顆粒狀之熱硬化性樹脂組成物(P5)。
由熱硬化性樹脂組成物(P5)所構成之厚度3mm之樹脂構件片材之線膨脹係數αR之平均值為12ppm/℃。因此，線膨脹係數之差(αR-αM)之絕對值為5ppm/℃。
(實施例6)
使用以下之不鏽鋼片材2代替不鏽鋼片材1，除此以外，藉由與實施例 1相同之方法製作金屬樹脂複合體6。將該金屬樹脂複合體6設為試片6，並進行與實施例1相同之評價。
製備硫酸(50質量%)、硫酸銅(II)五水合物(3質量%)、氯化鉀(3質量%)、硫柳酸(0.0001質量%)之水溶液。然後，於所獲得之水溶液(30℃)中浸漬不鏽鋼片材A並振盪，使其於深度方向上溶解30μm(根據不鏽鋼減少之重量而算出)。繼而，進行水洗、乾燥，而獲得不鏽鋼片材2。
不鏽鋼片材2之特性如下所述。
Ra：2.8μm
Rz：28.0μm
比表面積：280
光澤度：8
粗化層之厚度：30μm
凹部之平均深度：28μm
開口部之平均剖面寬度：5μm
線膨脹係數αM：17ppm/℃
又，凹部之剖面成為下述形狀：於凹部之自開口部至底部之間的至少一部分，具有大於開口部之剖面寬度的剖面寬度。
(實施例7)
使用以下之不鏽鋼片材3代替不鏽鋼片材1，除此以外，藉由與實施例1相同之方法製作金屬樹脂複合體7。將該金屬樹脂複合體7設為試片7，並進行與實施例1相同之評價。
製備硫酸(50質量%)、硫酸銅(II)五水合物(3質量%)、氯化鉀(3 質量%)、硫柳酸(0.0001質量%)之水溶液。然後，於所獲得之水溶液(30℃)中浸漬不鏽鋼片材A並振盪，使其於深度方向上溶解4μm(根據不鏽鋼減少之重量而算出)。繼而，進行水洗、乾燥，而獲得不鏽鋼片材3。
不鏽鋼片材3之特性如下所述。
Ra：1.1μm
Rz：4.0μm
比表面積：165
光澤度：13
粗化層之厚度：4μm
凹部之平均深度：4μm
開口部之平均剖面寬度：3μm
線膨脹係數αM：17ppm/℃
又，凹部之剖面成為下述形狀：於凹部之自開口部至底部之間的至少一部分，具有大於開口部之剖面寬度的剖面寬度。
(實施例8)
使用以下之熱硬化性樹脂組成物(P6)代替熱硬化性樹脂組成物(P1)，除此以外，藉由與實施例1相同之方法製作金屬樹脂複合體8。將該金屬樹脂複合體8設為試片8，並進行與實施例1相同之評價。
將酚醛清漆型酚樹脂(PR-51305，SUMITOMO BAKELITE公司製造)20.0質量%、六亞甲基四胺3.0質量%、玻璃纖維A(CS3E479，日東紡公司製造，平均粒徑：11μm，平均長徑：3mm，平均縱橫比：270)3.0質量%、矽灰石B(NYCO Minerals公司製造，NYAD5000，平均粒徑：3μm，平均 長徑：9μm，平均縱橫比：3)55.0質量%、燒成黏土(Imerys公司製造，PoleStar 501，平均粒徑：0.6μm)16.0質量%、氧化鎂(神島化學工業公司製造)1.0質量%、潤滑劑等其他成分2.0質量%分別進行乾式混合，利用90℃之加熱輥將其等熔融混練，製成片狀並進行冷卻，將所得者粉碎而獲得顆粒狀之熱硬化性樹脂組成物(P6)。
由熱硬化性樹脂組成物(P6)所構成之厚度3mm之樹脂構件片材之線膨脹係數αR之平均值為14ppm/℃。因此，線膨脹係數之差(αR-αM)之絕對值為3ppm/℃。
(實施例9)
使用以下之熱硬化性樹脂組成物(P7)代替熱硬化性樹脂組成物(P1)，除此以外，藉由與實施例1相同之方法製作金屬樹脂複合體9。將該金屬樹脂複合體9設為試片9，並進行與實施例1相同之評價。
將酚醛清漆型酚樹脂(PR-51305，SUMITOMO BAKELITE公司製造)20.0質量%、六亞甲基四胺3.0質量%、玻璃纖維A(CS3E479，日東紡公司製造，平均粒徑：11μm，平均長徑：3mm，平均縱橫比：270)3.0質量%、矽灰石A(NYCO Minerals公司製造，NYAD325，平均粒徑：10μm，平均長徑：50μm)71.0質量%、氧化鎂(神島化學工業公司製造)1.0質量%、潤滑劑等其他成分2.0質量%分別進行乾式混合，利用90℃之加熱輥將其等熔融混練，製成片狀並進行冷卻，將所得者粉碎而獲得顆粒狀之熱硬化性樹脂組成物(P7)。
由熱硬化性樹脂組成物(P7)所構成之厚度3mm之樹脂構件片材之線膨脹係αR之平均值為15ppm/℃。因此，線膨脹係數之差(αR-αM)之 絕對值為2ppm/℃。
(比較例1)
使用實施例1中所使用未進行表面處理之不鏽鋼片材A代替不鏽鋼片材1，除此以外，藉由與實施例8相同之方法製作金屬樹脂複合體10。將該金屬樹脂複合體10設為試片10，並進行與實施例1相同之評價。
不鏽鋼片材A之特性如下所述。
Ra：0.5μm
Rz：0.7μm
比表面積：50
光澤度：260
線膨脹係數αM：17ppm/℃
又，凹部之剖面未成為「於凹部之自開口部至底部之間的至少一部分，具有大於開口部之剖面寬度的剖面寬度」的形狀。
(比較例2)
不使用不鏽鋼片材1，除此以外，藉由與實施例8相同之方法製作樹脂構件11。將該樹脂構件11設為試片11，並進行與實施例1相同之評價。
將以上之摻合比率及評價結果示於表1及表2。再者，可理解，即便使用自實施例1中所製作之煞車活塞切出之試片進行關於樹脂構件、金屬構件及金屬樹脂複合體之上述各評價，亦可獲得與試片1相同之評價結果。又，可理解，即便自煞車活塞切出之試片之形狀為與試片1不同之形狀，亦可視需要進行換算而獲得相同之評價結果。關於實施例2~9及比較例1~2亦相同。
實施例1~9中所獲得之金屬樹脂複合體1~9之彎曲強度保持率優異。於與此種金屬樹脂複合體1~9相同條件下製作之煞車活塞即便於使其金屬構件與350℃之熱板接觸之狀態下保管100小時，亦均未於活塞本體部與金屬構件之間發現剝離。
又，實施例1~9之煞車活塞由於係由金屬樹脂複合體所構成，故而與僅由同種金屬所構成之煞車活塞相比較輕量。
根據以上，實施例1~9之煞車活塞之輕量性與可靠性之性能平衡優異。
相對於此，比較例1中所獲得之金屬樹脂複合體10、比較例2中所獲得之樹脂構件11之彎曲強度保持率均較差。於與金屬樹脂複合體10相同條件下製作之煞車活塞若於使其金屬構件與350℃之熱板接觸之狀態下保管100小時，則於活塞本體部與金屬構件之間發現剝離。又，於與樹脂構件11相同條件下製作之煞車活塞若於與350℃之熱板接觸之狀態下保管100小時，則於表面產生鼓出。即，比較例1~2之煞車活塞之輕量性與可靠性之性能平衡較差。
本申請案係主張基於2014年4月16日提出申請之日本申請案特願2014-084268號之優先權，並將其全部揭示內容併入本文中。
100‧‧‧煞車活塞
101‧‧‧樹脂構件
102‧‧‧金屬構件
103‧‧‧金屬構件之與活塞本體部之接合面
110‧‧‧活塞本體部
120‧‧‧活塞本體部之開口部
125‧‧‧活塞本體部之開口部之側端面

Claims (17)

  1. 一種煞車活塞，其係用於圓盤煞車者，具備：活塞本體部：具有開口部且由樹脂構件構成；及金屬構件：被設置成覆蓋該活塞本體部之該開口部之側端面；該活塞本體部之該開口部之側端面與該金屬構件接合，該金屬構件至少於與該活塞本體部接合之接合面具有由微細凹凸構成之粗化層，該樹脂構件之一部分存在於該粗化層之構成該凹凸之凹部的內部，藉此該活塞本體部之該開口部之側端面與該金屬構件接合。
  2. 如申請專利範圍第1項之煞車活塞，其中，該凹部之剖面形狀成為下述形狀：於該凹部之自開口部至底部之間的至少一部分，具有大於該開口部之剖面寬度的剖面寬度。
  3. 如申請專利範圍第1項之煞車活塞，其中，該粗化層之厚度為3μm以上且40μm以下之範圍內。
  4. 如申請專利範圍第1項之煞車活塞，其中，該金屬構件之與該活塞本體部接合之該接合面的依據ASTM-D523測定之測定角度60°的光澤度為0.1以上且30以下。
  5. 如申請專利範圍第1項之煞車活塞，其中，該金屬構件之與該活塞本體部接合之該接合面的藉由氮吸附BET法所得之實際表面積相對於表觀表面積的比為100以上且400以下。
  6. 如申請專利範圍第1項之煞車活塞，其中，該樹脂構件係由含有熱硬化性樹脂及填充材料之熱硬化性樹脂組成物構成。
  7. 如申請專利範圍第6項之煞車活塞，其中，該填充材料之一部分存在於該粗化層之構成該凹凸之凹部的內部。
  8. 如申請專利範圍第7項之煞車活塞，其中，存在於該凹部之內部之該填充材料係選自由矽灰石、高嶺土黏土、滑石、碳酸鈣、氧化鋅、矽酸鈣水合物、硼酸鋁晶鬚、及鈦酸鉀纖維所組成之群中之一種或兩種以上。
  9. 如申請專利範圍第6項之煞車活塞，其中，該熱硬化性樹脂為酚樹脂。
  10. 如申請專利範圍第1項之煞車活塞，其中，該活塞本體部之該開口部之該側端面與該金屬構件不隔著接著劑而接合。
  11. 如申請專利範圍第1項之煞車活塞，其中，該金屬構件係藉由選自由鐵、不鏽鋼、鋁、鋁合金、鎂、鎂合金、銅及銅合金所組成之群中之一種或兩種以上的金屬材料而形成者。
  12. 一種圓盤煞車，其具備申請專利範圍第1至11項中任一項之煞車活塞。
  13. 一種煞車活塞之製造方法，其係用以製造申請專利範圍第1至11項中任一項之煞車活塞之製造方法，包括：準備金屬構件及模具之步驟；於該模具之成形空間內配置該金屬構件之步驟；利用含有熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂組成物填充該成形空間內之步驟；及於該熱硬化性樹脂組成物之至少一部分與該金屬構件接觸之狀態下使該熱硬化性樹脂組成物硬化，藉此使由該熱硬化性樹脂組成物構成之該樹脂構件與該金屬構件接合而獲得煞車活塞的步驟。
  14. 如申請專利範圍第13項之煞車活塞之製造方法，其中，於該準備金屬構件及模具之步驟中，準備於該金屬構件之表面中至少與該樹脂構件接合之部分經粗化處理的該金屬構件。
  15. 如申請專利範圍第13項之煞車活塞之製造方法，其中，於該填充步驟中，一面藉由該熱硬化性樹脂組成物之流動壓力將該金屬構件壓抵於該模具之成形面，一面利用該熱硬化性樹脂組成物填充該成形空間。
  16. 一種熱硬化性樹脂組成物，用於形成構成申請專利範圍第1至11項中任一項之煞車活塞之該樹脂構件，該熱硬化性樹脂組成物含有熱硬化性樹脂及填充材料。
  17. 如申請專利範圍第16項之熱硬化性樹脂組成物，其中，該熱硬化性樹脂為酚樹脂。
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